農業具有強烈的季節性、地域性和周期性。在億萬年的自然環境演變過程中，生物資源長期進化形成了不同的種類和生態型，存在生物多樣性和生態系統多樣化的特征。為此，人們一直以來對生物資源的生物學特性，特別是對資源、環境需求的特性進行長期的研究探索，以期最大程度地為農業生物創造適宜的生長環境，也正是在此過程中，隨著人們逐步掌握了生物學需求規律后，有利地促進了農業生產模式的變革和生產效率的提高。縱觀農業發展歷程，已完成了由刀耕火種到大田露地生產，簡易保護地栽培到設施可控農業，正在由部分環境可控設施園藝到環境完全可控型人工光植物工廠的轉變過程，此過程與人類對農業生物的認知進步和基于認知進步的技術革新是密不可分的。

農業生產系統的工廠化、智能化和生產要素的全程徹底可控一直是設施農業發展的目標，由大田露地、陽畦、拱棚、塑料大棚、日光溫室、玻璃溫室、連棟溫室、植物工廠、垂直農業的發展歷程正式這一目標逐漸實現的發展軌跡。

什么是植物工廠

植物工廠是一種通過設施內高精度環境控制，實現作物周年連續生產的高效設施農業系統，是由計算機對作物生育過程的溫度、濕度、光照、CO2濃度以及營養液等環境要素進行自動控制，不受或很少受自然條件制約的全新生產方式。植物工廠被國際上公認為設施農業的最高級發展階段。植物工廠按光照來源可分為人工光植物工廠和太陽光植物工廠兩種。前者指在完全密閉可控的環境條件下采用人工光源與營養液栽培技術，在不受外界氣候條件影響的環境下，進行植物周年生產的植物工廠。后者指在半密閉的溫室環境下，主要利用太陽光或短期人工補光以及營養液栽培技術進行植物周年生產的植物工廠。

植物工廠的優勢有哪些

植物工廠在反季節蔬菜、花卉、果品和食用菌生產方面具有重要用途，而且在種苗、組培苗、大田作物育苗（水稻、煙草等）和瀕危植物（中草藥）擴繁與生產中具有獨特的用途。我國已經出現了蔬菜工廠、種苗工廠、植物組培工廠等形式。

植物工廠具有露地農業生產無法比擬的優勢，具體表現為：

①不受外界氣候條件影響，可進行計劃性周年連續生產或按照訂單生產，生產周期可控，產量穩定；②可實施多層立體栽培，單位面積產量高，土地、空間資源利用率高；③機械化、自動化程度高，勞動強度低，工作環境舒適；④潔凈程度高，無病蟲害，不使用農藥，產品安全無污染，品質高；⑤可在非耕地（如砂石地與鹽酸地）上生產，也可建在城市周邊或市區，就地生產銷售，減少碳足跡；⑥植物工廠環境因子控制精度高，植物生長快，不僅縮短生長周期，且確保了植物苗生長的一致性，農產品營養品質可調控；⑦適宜LED半導體光源應用，大幅提高資源能源利用效率；⑧植物工廠規模可大可小，適宜多種場所，具有“無所不在”特征；⑨適宜采納水肥一體化技術裝備；⑩可滿足極地、太空和島嶼等特殊地域使用。

全球背景下，植物工廠的發展有其客觀原因和必然性趨勢。具體原因如下：

①氣候變化導致極端天氣事件時有發生，氣候災害更加頻繁，使露地農田系統生產性能穩定性降低；②全球人口在本世紀持續增長，對糧食和農產品的需求逐年增加；③農業資源（土地、水肥、電能等）和勞動力短缺、利用率低，必須提高單產和生產效率；④農田環境污染嚴重（農藥、重金屬、抗生素等），食品安全問題日益突出；⑤科技發展驅動耦合的產物。植物工廠是水培技術、LED照明技術、傳感器及智能控制技術發展耦合的產物；⑥我國現代農業發展的需求。我國設施農業一直徘徊在低投入一低產出一低效益的惡性循環中，單產不高，迫切需要利用工程手段進行變革，實施“環境替代資源”發展戰略；⑦高附加值農業生物周年生產的需要。只有在生產要素高精度條件下才可以改善農業生物的產量、品質、生長周期，提高設施園藝生產效益。

嘉延（北京）環境科技有限公司致力于“植物生長可控環境”的技術研發和服務，秉承“自主創新、追求卓越”的理念，提供可靠的人工環境模擬調節技術。多年來，在人工環境應用領域不斷深入探索，特別是在植物生長、組織培養、種質低溫儲藏、植物補光以及其他特殊人工環境等方面提供整體解決方案。

來源于：《設施園藝半導體照明》